Analisis Throughput Pada Sistem MIMO dan SISO Febriani Veronika Purba (0722120) Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Jalan Prof. Drg. Suria Sumantri 65 Bandung 40164, Indonesia Email : febri_vayung@yahoo.com ABSTRAK Beberapa keterbatasan komunikasi wireless adalah jumlah kanal yang terbatas. WIFI dengan teknologi SISO (Single Input Single Output) mempunyai kekurangan yaitu adanya penurunan throughput. Solusi yang dapat mengatasi keterbatasan ini adalah dengan menggunakan teknologi MIMO. Metode MIMO menggunakan antena lebih dari satu pada transmitter maupun receiver-nya yang bertujuan untuk menjadikan sinyal pantulan sebagai penguat sinyal utama sehingga tidak saling meniadakan. Throughput pada sistem MIMO dengan trafik data TCP Upstream maupun downstream packet loss sebesar 0% dikategorikan sangat bagus dan throughput bagus. Dengan trafik data UDP Upstream maupun Downstream packet loss sebesar 0% dikategorikan sangat bagus dan throughput sedang. Sedangkan pada sistem SISO dengan trafik data TCP maupun UDP baik Upstream maupun Downstream packet loss sebesar 0% dikategorikan sangat bagus walaupun throughput kurang bagus. Kata kunci : Multiple Input Multiple Output (MIMO), Single Input Single Output (SISO), Spatial Multiplexing. i
Throughput Analysis on SISO and MIMO System Febriani Veronika Purba (0722120) Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Maranatha Christian University Prof. Drg. Suria Sumantri 65 Street Bandung 40164, Indonesia Email : febri_vayung@yahoo.com ABSTRACT The number of the channel in wireless communications are limited. WIFI technology with SISO (Single Input Single Output) has the lack of decrease in throughput. The solutions of this case is by using MIMO technology. The method of MIMO use more than one antenna on the transmitter and receiver which has aims to reflected the signal as the main signal amplifier so it is not mutually each other. The MIMO system throughput with TCP data traffic both Upstream and Downstream that have 0% packet loss that categorized as very good and the throughput is also good. UDP data traffic Upstream and Downstream that have 0% packet loss categorized as being very good and medium throughput. While the SISO system with TCP and UDP data traffic both Upstream and Downstream 0% packet loss categorized as very good although the throughput is less good. Keyword: Multiple Input Multiple Output (MIMO), Single Input Single Output (SISO), Spatial Multiplexing. ii
DAFTAR ISI ABSTRAK i ABSTRACT.. ii KATA PENGANTAR.. iii DAFTAR ISI. v DAFTAR GAMBAR viii DAFTAR TABEL. ix DAFTAR SINGKATAN.. xi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah 1 1.2 Identifikasi Masalah.. 1 1.3 Perumusan Masalah.. 1 1.4 Tujuan... 2 1.5 Pembatasan Masalah. 2 1.6 Sistematika Penulisan... 2 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Single Input Single Output (SISO)... 4 2.2 Single Input Multiple Output (SIMO).. 4 2.3 Multiple Input Single Output (MISO).. 5 2.4 Multiple Input Multiple Output (MIMO). 6 2.5 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM).. 8 v
2.5.1 Prinsip Kerja OFDM.. 9 2.5.2 Keuntungan OFDM... 10 2.5.3 Kelemahan OFDM. 10 2.6 Kanal Nirkabel (Wireless Channel).. 11 2.7 Kanal Multipath 11 2.8 Spatial Multiplexing.. 11 2.9 Throughput.... 12 2.10 Interferensi.. 12 2.10.1 Interferensi Co-Channel 12 2.10.2 Adjacent-Channel Interference. 12 2.11 TCP. 13 2.12 UDP 13 BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Pemodelan Sistem MIMO 15 3.2 Diagram Blok Sistem JPerf.. 16 3.3 Metode Pengukuran.. 16 3.4 Spesifikasi Perangkat Keras.. 17 3.5 Spesifikasi Perangkat Lunak. 19 3.6 Rencana Implementasi.. 19 3.7 Diagram Alir UpLink... 21 3.8 Diagram Alir DownLink.. 21 3.9 Langkah-langkah Pengujian JPerf 22 vi
3.10 Parameter yang akan dianalisis... 26 3.10.1 Throughput.. 26 BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISA 4.1 Parameter.. 27 4.2 MIMO.. 29 4.2.1 Analisa dan data pengamatan kondisi UpStream... 29 4.2.2 Analisa dan data pengamatan kondisi DownStream.. 32 4.3 SISO. 35 4.3.1 Analisa dan data pengamatan kondisi UpStream... 35 4.3.2 Analisa dan data pengamatan kondisi DownStream.. 38 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 42 5.2 Saran. 42 DAFTAR PUSTAKA... 43 LAMPIRAN A DATA PENGAMATAN MIMO LAMPIRAN B DATA PENGAMATAN SISO vii
DAFTAR GAMBAR Gambar II.1. Sistem SISO... 4 Gambar II.2. Sistem SIMO. 5 Gambar II.3.Sistem MISO.. 6 Gambar II.4. Perbandingan PAPR m-slm W=2 pada Subcarrier N=64.. 7 Gambar II.5. Spektrum sinyal carrier OFDM. 10 Gambar II.6. Pengirim dari Space Time Block Coding.. 12 Gambar II.7. Penerima dari Space Time Block coding.. 13 Gambar III.1. Pemodelan sistem MIMO secara umum.. 16 Gambar III.2. Topologi jaringan JPerf 17 Gambar III.3. Denah ruang lantai 3 PT Telekomunikasi Risti... 20 Gambar III.4. Diagram alir Uplink. 21 Gambar III.5. Diagram alir DownLink.. 21 Gambar III.6. Tampilan GUI pada JPerf 22 Gambar III.7. Penjelasan tampilan JPerf 22 Gambar III.8. Tampilan client dengan trafik UDP. 24 Gambar III.9. Tampilan server dengan trafik data UDP. 24 Gambar III.10. Tampilan client dengan trafik data TCP.. 25 Gambar III.11. Tampilan server dengan trafik data TCP 25 viii
DAFTAR TABEL Tabel IV.1. Throughput. 28 Tabel IV.2. Jitter 29 Tabel IV.3. Packet loss.. 29 Tabel IV.4. Trafik data TCP dengan parallel stream 1. 30 Tabel IV.5. Trafik data TCP dengan parallel stream 2. 31 Tabel IV.6. Trafik data UDP bandwidth 1 Mbytes/sec. 31 Tabel IV.7. Trafik data UDP bandwidth 5 Mbytes/sec. 32 Tabel IV.8. Trafik data UDP bandwidth 10 Mbytes/sec.. 32 Tabel IV.9. Trafik data TCP dengan parallel stream 1. 33 Tabel IV.10. Trafik data TCP dengan parallel stream 2... 34 Tabel IV.11. Trafik data UDP bandwidth 1 Mbytes/sec.. 34 Tabel IV.12. Trafik data UDP bandwidth 5 Mbytes/sec.. 35 Tabel IV.13. Trafik data UDP bandwidth 10 Mbytes/sec 36 Tabel IV.14. Trafik data TCP dengan parallel stream 1.. 36 Tabel IV.15. Trafik data TCP dengan parallel stream 2.. 37 Tabel IV.16. Trafik data UDP bandwidth 1 Mbytes/sec. 38 Tabel IV.17. Trafik data UDP bandwidth 5 Mbytes/sec. 39 Tabel IV.18. Trafik data UDP bandwidth 10 Mbytes/sec 39 Tabel IV.19. Trafik data TCP dengan parallel stream 1.. 40 Tabel IV.20. Trafik data TCP dengan parallel stream 2.. 41 Tabel IV.21. Trafik data UDP bandwidth 1 Mbytes/sec.. 41 ix
Tabel IV.22. Trafik data UDP bandwidth 5 Mbytes/sec.. 42 Tabel IV.23. Trafik data UDP bandwidth 10 Mbytes/sec 43 x
DAFTAR SINGKATAN SISO MIMO MISO SIMO SNR STC STBC OFDM DMT FDM ISI PSK QAM FFT DAC ADC AWGN ACI UDP TCP WIFI Single Input Single Output Multiple Input Multiple Output Multiple Input Single Output Single Input Multiple Output Signal to Noise Ratio Space Time Coding Space Time Block Coding Ortoghonal Frequency Division Multiplexing Discrete Multitone Modulation Frequency Division Multiplexing Interchannel Interference Phase Shift Keying Quadrature Amplitude Modulation Fast Fourier Transform Digital-to-Analog Converters Analog-to-Digital Converters Additive White Gaussian Noise Adjacent-Channel Interference User Datagrams Protocol Transmissions Control Protocol Wireless Fidelity xi